節能保溫材料范文
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【關鍵詞】常用保溫系統 無機材料 有機材料
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著國家經濟實力的增強和環保意識的深入,國家對建筑節能的要求也不斷提高。國家標準GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》和山東省地方標準 DBJ14-0372006《居住建筑節能設計標準》對外墻保溫材料和圍護結構傳熱系數做出了具體的要求。
一、開發使用節能環保材料的意義
近年來,隨著國內外低碳環保消費理念的廣泛倡導,環保型消費形式逐步占據主流,住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產,減少對天然資源和能源的使用,大量使用無公害、無污染、無放射性,有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料,是住宅建筑發展的必然趨勢。我國建筑業也日漸擴展了對環境問題認識的范圍和深度,而且把環境問題與經濟、社會的發展相結合,從根本上認識環境問題的重要性,對建筑裝修所使用的材料給予了硬性規定。
二、本地區常用保溫系統和保溫材料。
山東地處中緯度地區,年最低溫度為-15℃,最高溫度38℃,本地區常用的保溫系統主要是膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統、硬泡聚氨酯外墻外保溫系統,常用他材料為膨脹玻化微珠保溫防火砂漿、巖棉板、建筑絕熱用硬質聚氨 酯泡沫塑料、EPS板、XPS板等。
三、各類保溫材料性能優劣。
建筑保溫材料分為無機材料和有機材料。在玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等屬于無機材料,無機材料的優點是耐高溫、阻燃性好、施工方便、使用壽命長,但生產成本高、產量低,不宜普及,且吸水率高,對抹面層要求高;膨脹聚苯板(EPS、XPS)、硬泡聚氨酯板屬于有機材料,其優點是重量輕、可加工性好、致密性高、保溫隔熱效果好,缺點是:不耐老化、變形系數大、穩 定性差、安全性差、易燃燒、生態環保性很差、施工難度大、工程成本較高。特別是近年來保溫層燃燒導致的火災頻發,造成生命財產損失嚴重,國家對保溫材料燃燒等級的要求將提高,很多有機材料將無法滿足A級燃燒分級的要求。
四、建筑圍護結構節能設計
建筑結構保溫隔熱層的設置方式取決于其圍護結構,建筑圍護結構的設置一般都需滿足結構承重和室內保溫兩方面的要求。通常情況下,采用單一構造的磚砌體作為圍護結構,如加氣混凝土墻體或屋面等;另外,在有特殊功能要求的情況下,在結構承重墻體的基礎上增設附加圍護材料以達到建筑室內保溫隔熱效果,一般則選用一些輕質材作為保溫材料(如珍珠巖棉、泡沫聚苯乙烯等),以盡量減少墻體結構的承重負擔。在建筑圍護結構設計時,對于永久性的機械錨固、水電設備、暖通空調的穿墻管道,或者建筑外墻上的附著物固定支撐等,都會造成圍護結構上的局部熱橋導致熱量散失。所以,在建筑節能設計和圍護結構施工過程中,應力求使建筑外墻上的熱橋散熱對圍護結構保溫性能不致產生過大影響。
四、現階段外墻保溫材料檢測技術。
根據國家標準GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》要求,墻體節能工程采用的保溫材料和粘接材料等,進場時應對保溫材料的導熱系數、密度、抗壓強度或壓縮強度、粘結材料的粘結強度、增強網的力學性能、抗腐蝕性能進行復檢。公安部65號文要求保溫材料的燃燒分級達到A級;山東省地方標準 DBJ14-037-2006《居住建筑節能設計標準》對各工民建工程外墻保溫材料和圍護結構傳熱系數做出了具體的要求。
導熱系數檢測依據GB/T10294-2008《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定(防護熱板法)》進行檢測,通常選用25℃作為平均溫度,進行調溫達到要求后,進行180min的傳熱采集數據,分別取得兩塊板的導熱系數后,取平均值作為該樣品的導熱系數實驗值;密度依據GB/T6343-2009《泡沫塑料及橡膠 表觀密度的測定》,需要注意的是,表觀密度小于15kg/m3的保溫材料,需考慮空氣浮力的影響,計算排出空氣的質量;抗壓強度并非檢測材料完全受壓過程中的最大壓力,而是相對形變≤10%時的最大壓力;粘結材料的粘結強度檢測分別測定膠粘劑和抹面膠漿與墻體和保溫板的粘結強度,特別注意的是破壞界面只能在保溫板上,不能在界面上,也就是說只能是保溫層被拉開破壞,不能使因為粘結不牢固在界面上破壞。
五、 新型建筑材料的發展趨勢
新型環保型建筑材料是建材產品發展的必然趨勢。‘環保’不僅只是考慮地球資源與環境方面的因素,也要保證材料在生產與使用過程中資源和能源的節省。環保型建筑材料的發展應具有以下特征:
(1) 節約能源、降低能耗
與傳統建材相比,新型建材不僅要降低自然資源的消耗和能耗,而且能使大量的工業廢棄物得到合理的開發與利用。新型建材不僅不會對人類的生存環境造成污染,而是有益于人體的健康,有助于改善建筑功能。
(2) 減少二次污染
積極利用可循環使用的建筑材料可以減少垃圾掩埋的壓力和節省自然資源建筑物到達使用期限后,其材料應能自然降解或轉換對自然環境具有友好性符合可持續發展的原則。即節省資源和能源,不生產或不排放污染環境、破壞生態的有害物質,減輕對地球和生態系統的負荷,實現非再生性資源的可循環使用。
(3) 對現有材料進行新的加工處理
環保型建筑材料的發展在于新材料的運用,而新材料的運用主要是對一些材料進行新的技術處理,提高其強度和抗毀壞度,以達到作為建筑材料的要求。新材料的運用和發展,擴充了綠色建材的使用范圍。
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【關鍵詞】節能建筑;墻體保溫;保溫系統種類;分析
一、建筑節能墻體保溫的種類和特點
建筑物圍護結構的隔熱設計主要在于控制內表面溫度,同時從降低傳熱系數、增加熱穩定性指標、保證熱穩定性等出發,合理選擇結構的材料和構造形式,達到隔熱保溫要求。外墻保溫系統從其保溫的形式、方法、施工工藝可分為三個大的類型:外墻外保溫;外墻內保溫;外墻體自保溫。墻體外保溫的種類有聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墻外保溫系統;膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統;噴涂硬泡聚氨醋外墻外保溫系統。
外墻外保暖系統是把保溫材料做墻在體外側,所以保溫材料必須直接承受外界環境的變化和外墻面裝飾材料的重量。現有的外墻保溫材料多為輕質多孔材料,抗剪力墻度較低,如果飾面層采用面磚,則可能發生面磚脫落傷人的現象。雖然現在的保溫做法里都加了抗裂砂漿和玻纖網格布,但在實際工程中仍然很容易出現開裂、空鼓的現象。
二、對外墻內保溫的分析
外墻內保溫是在墻體結構內側覆蓋一層保溫材料,通過粘結劑或者其他材料固定在墻體結構內側。其優點是可操作性強,保溫材料還可免受室外氣候的影響,避免保溫材料受到破壞,調節濕度,提高舒適度,適合保溫系統。
(一)外墻內保溫材料的介紹與分析
以墻體材料為190mm的粘土空心磚30mm厚保溫材料為例,無機保溫千粉砂漿:具有獨特優良的保溫性、抗老化耐候性、防火性能,抗壓強度高,粘結性能好,可直接施工于干狀墻體上。AC微晶機保溫砂漿:是種以微晶、砂巖為主要骨科,以水泥為基料的新一代環保型保溫砂漿。體積收縮率低,抗裂性能好,耐老化。可以與建筑同壽命,但其導熱系數相對較大,抗壓強度小,抗沖擊性能也弱增強粉刷石膏聚苯板:利用燕尾槽除了板縫間冷(熱)橋,熱工性能好,罩面層采用粉刷石膏,玻纖網格布米增強干縮值較低的粉刷石膏,既保證了保溫墻體的強度,又避免了墻面的開裂,并且具有抗;擊性能好,重量輕的特點。增強粉刷石膏聚苯板的導熱系數最小,干密度小,抗沖擊性能好。在目樣墻體材料,保溫材料厚度致的情況下,增強粉刷石膏聚苯板的導熱系數最低,保溫效果最好。增強粉刷石膏聚苯板因為其密度小、導熱系數小、抗沖擊性能好,粘結強度極高,粘接牢固、防水防滲,長期使用不會產生龜裂、空鼓及脫落現象,保水性好、收縮性小、耐凍融、耐老化等優點應該成為本地區首選的保溫材料。
(二)在設計中容易忽視的幾個部位
1.女兒墻與屋面板交接處增強保溫處理。女兒墻的根部靠近室內的頂板,如果不對該部位采取保溫處理,該部位極容易引起熱橋通路,導致頂層房間的頂板棚根部受到外界溫度變化影響較大,常產生返霜結露現象。女兒墻墻體開裂,甚至女兒墻構件尺寸變化過大,導致外維護系統破壞,繼而滲水對女兒墻的內側與屋面交接處保溫處理有利于解決這一危害,同時還保護主體結構,避免了女兒墻墻體裂紋的產生。對于此處的保溫設計可以采用屋面板內側保溫使屋面保溫系統與墻體保溫系統成為體。
2.外墻的粱、板處的內保溫處理。當夏季室內開空調系統時,由于外界溫度較高,內表面的溫度低,容易形成凝結水,形成熱橋。所以處理好熱橋節點部位的保溫構造設計,才能保證整體建筑柳節能效果良好。
3.住宅中大量出現的窗處的保溫處理。現代居住建筑中大量使用的凸窗,對于建筑造型的處理、建筑景觀的利月都起到了積極的作用。但在實際工程中,很多窗的內保溫處理沒有做到位,挑出的凸窗板成為了和外界接觸的“鄰空”面板,在這里形成了“熱橋”。
三、對外墻自保溫系統的分析
墻體自保溫系統是指按照一定的建筑構造,采用節能型墻體材料及配套專月砂漿使墻體熱工性能等物理性能指標符臺相應標準的建筑墻體保溫隔熱系統。最大的優點是結構簡單利用材料本身的熱工性能達到墻儺自保溫的目的省去保溫層的施工環節,造價相對較低。
1.外墻自保溫的材料介紹與分析
墻體材料選用原則是在保證保溫性能的前提下,減輕自重,降低地震作用,所宜選用空心率較大重量小的空心砌塊,從而降低結構體系的工程造價。常月的自保溫材料有:加氣混凝土砌塊、陶粒空心砌塊聚苯烯混凝土空心砌塊、隔熱混凝土砌塊硅藻土燒結多孔磚。加氣混凝土砌塊是種可以單獨使用無需采用其他隔熱措施的外墻材料,它的容重小、導熱系數低,但由于其吸水率高,容易使墻體出現裂縫,墻體受翻或者有滲漏整體節能性能將明顯降低。陶粒混凝土空心砌塊:它的隔熱導熱系數偏太,保溫性能不如加氣凝土,但吸水率遠低于加氣混凝土,墻體受潮或者有滲漏,隔熱性能不會發生明顯的變化。
聚苯乙烯混凝土空心砌是通過憂化設計的三排孔混凝土小型空心砌塊兩側孔內填充聚苯烯的保溫材料,大大增加了材料的熱阻值其墻體本身滿足本地的節能要求,不必要采取其他措施,硅藻土保溫磚具有容重輕、導熱系數低的優點,但其吸水率過高,如果要采用,必須有較好的墻體防水措施。
2.自保溫系統的性能
忽略自保溫墻體的吸水性。目前采用較多的加氣混凝土砌塊多使用的是內飾面+找平+界面處理劑+砌塊+界面處理劑+找平+外飾面的做法。加氣混凝土的吸水性強,加氣混凝土砌塊一般不用在容易受水浸和干溫交替的部位。在外墻表面處理時,除了采用貼面磚、掛石材外均應采用20mm厚防水砂漿或7mm厚聚合物水泥砂漿抹面再加防水涂層,防止砌塊吸水受潮,增大導熱系數,破壞墻體節能效果。
忽略砌塊砂漿的保溫性能。各類混凝土砌塊砌筑是需要采用專用的砌筑砂漿,以加氣混凝土為例,其水平灰縫和豎向灰縫的厚度分別為15mm和20mm。一般砌筑砂漿的導熱系數為0.93w/mk,遠大于各類混凝土砌塊本身,容易在此造成熱量的損失,成為整個保溫系統的薄弱環節。應該注意砌筑砂漿的保溫性能,采用導熱系數小的砂漿,在砌筑時要注意在滿足施工要求的前提下,減少灰縫厚度,提高砌筑精度。
3.特殊部位的處理
以加氣混凝土為例。其施工工藝要求墻體底部應砌燒結多孔磚或現澆混凝土坎臺等,高度>200mm。當墻體有保溫要求時就應該采用與加氣混凝土保溫性能相當的材料進行砌筑,或者在此域內使用擠塑板,以確保極低的吸水率與良好的抗腐蝕性而穩定持久。
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關鍵詞:節能建筑;墻體保溫;保溫系統種類;分析
建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分:①外墻,②門窗,③屋頂這三部分的節能技術都是非常重要的。主要發展方向是:開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術,以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。外墻體作建筑表皮,是人類生活空間的保護者。在閩南地區外圍護結構的隔熱設計主要在于控制內表面溫度,防止對人體和室內過量的輻射傳熱、因此,要同時從降低傳熱系數、增加熱穩定性指標、保證熱穩定性等出發,合理選擇結構的材料和構造形式,達到隔熱保溫要求外墻保溫系統從其保溫的形式、方法、施工工藝可分為三個大的類型:(1)外墻外保溫,(2)外墻內保溫圓,(3)外墻體自保溫。下面根據本地的氣候特點分析這三種保溫系統的使用。
1 墻體外保溫
這種保溫做法是最早在國內推行的保溫做法。具體做法有很多種,如:a.聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墻外保溫系統;b.膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統;c.噴涂硬泡聚氨醋外墻外保溫系統。
于但對閩南地區來說,外墻外保溫系統在實際使用中存在如下幾個問題:
1)外墻外保暖系統是把保溫材料做墻在體外側,所以保溫材料必須直接承受外界環境的變化和外墻面裝飾材料的重量。但現有的外墻保溫材料多為輕質多孔材料,抗剪力墻度較低,如果飾面層采用面磚,則可能發生面磚脫落傷人的現象。
2)由于這個地區海上來的風壓較大,(100m高處平均風壓0.9/m2)受海風侵蝕比較嚴重,雖然現在的保溫做法里都加了抗裂砂漿和玻纖網格布,但在實際工程中仍然很容易出現開裂、空鼓的現象。
3)由于雨量充沛。如果外墻裝飾面層防水如果沒有處理好,一旦保溫材料吸水受潮,則會使保溫效果大打折扣。
自此可見,外墻外保溫系統并是本地區理想的外墻保溫系統。因此在這里也就不再展開討論。
2 外墻內保溫
外墻內保溫是在墻體結構內側覆蓋一層保溫材料,通過粘結劑或者其他材料固定在墻體結構內側。其優點是可操作性強,保溫材料還可免受室外氣候的影響,夏季雨量大時,避免保溫材料受到破壞,調節濕度,提高舒適度,是比較適合本地區的保溫系統。
2.1 外墻內保溫材料的介紹與分析
目前在這個地區常用的內保溫系統有:增強粉刷石膏聚苯板內保溫系統、無機保溫干粉砂漿內保溫系統、AC微晶無機保溫砂漿。下面就從幾項主要物理性能對這幾種內保溫材料進行分析(表1)。
以墻體材料為190mm的粘土空心磚30mm厚保溫材料為例(表2)無機保溫千粉砂漿:具有獨特優良的保溫性、抗老化耐候性、防火性能,抗壓強度高,粘結性能好,可直接施工于干狀墻體上。目前本地應用最廣泛的內保溫材料玻化微珠保溫砂漿就是其中之一。AC微晶機保溫砂漿:是種以微晶、砂巖為主要骨科,以水泥為基料的新一代環保型保溫砂漿。體積收縮率低,抗裂性能好,耐老化。
可以與建筑同壽命,但其導熱系數相對較大,抗壓強度小,抗沖擊性能也弱增強粉刷石膏聚苯板:利用燕尾槽除了板縫間冷(熱)橋,熱工性能好,罩面層采用粉刷石膏,玻纖網格布米增強干縮值較低的粉刷石膏,既保證了保溫墻體的強度,又避免了墻面的開裂,并且具有抗;擊性能好,重量輕的特點。由表1和表2可以看出,增強粉刷石膏聚苯板的導熱系數最小,干密度小,抗沖擊性能好。在目樣墻體材料,保溫材料厚度致的情況下,增強粉刷石膏聚苯板的導熱系數最低,保溫效果最好。由此得出結論:增強粉刷石膏聚苯板因為其密度小、導熱系數小、抗沖擊性能好,粘結強度極高,粘接牢固、防水防滲,長期使用不會產生龜裂、空鼓及脫落現象,保水性好、收縮性小、耐凍融、耐老化等優點應該成為本地區首選的保溫材料。
2.1 在設計中容易忽視的幾個部位
2.1.1 女兒墻與屋面板交接處增強保溫處理 女兒墻的根部靠近室內的頂板,如果不對該部位采取保溫處理,該部位極容易引起熱橋通路,導致頂層房間的頂板棚根部受到外界溫度變化影響較大,常產生返霜結露現象。女兒墻墻體開裂,甚至女兒墻構件尺寸變化過大(女兒墻受到太陽輻射程度較大),導致外維護系統破壞,繼而滲水對女兒墻的內側與屋面交接處保溫處理有利于解決這一危害,同時還保護主體結構,避免了女兒墻墻體裂紋的產生。對于此處的保溫設計可以采用屋面板內側保溫使屋面保溫系統與墻體保溫系統成為體。前面談到的增強粉刷石膏聚苯板就是很好的屋面內保溫材料,它可以和墻體內保溫系統形成一個完整的保溫體系,從而避免女兒墻處的熱量損失。
2.1.2 外墻的粱、板處的內保溫處理 在閩南地區由于它冬季室內外溫差相差無幾,但當夏季室內開空調系統時,由于外界溫度較高,內表面的溫度低,容易形成凝結水,形成熱橋。所以處理好熱橋節點部位的保溫構造設計,才能保證整體建筑柳節能效果良好。
2.1.3 住宅中大量出現的窗處的保溫處理 現代居住建筑中大量使用的凸窗,對于建筑造型的處理、建筑景觀的利月都起到了積極的作用。但在實際工程中,很多窗的內保溫處理沒有做到位,挑出的凸窗板成為了和外界接觸的“鄰空”面板,在這里形成了“熱橋”。因此在以往的施工圖設計中,需要出具節點圖,以指導施工單位更好完成這個部位的保溫處理。轉貼于
3 外墻自保溫系統
隨著國家保護耕地力度的加大,粘土多空磚將逐漸退出使用(廈門地區從2009年開始已經不能使用),這樣就需要新型的墻體材料來替代。墻體自保溫系統是指按照一定的建筑構造,采用節能型墻體材料及配套專月砂漿使墻體熱工性能等物理性能指標符臺相應標準的建筑墻體保溫隔熱系統。最大的優點是結構簡單利用材料本身的熱工性能達到墻儺自保溫的目的省去保溫層的施工環節,造價相對較低。
3.1 外墻自保溫的材料介紹與分析。
墻體材料選用原則是在保證保溫性能的前提下,減輕自重,降低地震作用,所宜選用空心率較大重量小的空心砌塊,從而降低結構體系的工程造價。目前,本地區常月的自保溫材料有:加氣混凝土砌塊、陶粒空心砌塊聚苯烯混凝土空心砌塊、隔熱混凝土砌塊硅藻土燒結多孔磚。首先,介紹一下這幾種材料。加氣混凝土砌塊是目前我們這個地應月最多的自保溫材料它是種可以單獨使用無需采用其他隔熱措施的外墻材料,它的容重小、導熱系數低,但由于其吸水率高,容易使墻體出現裂縫,一旦墻體受翻或者有滲漏整體節能性能將明顯降低。陶粒混凝土空心砌塊:它的隔熱導熱系數偏太,保溫性能不如加氣凝土,但吸水率遠低于加氣混凝土,墻體受潮或者有滲漏,隔熱性能不會發生明顯的變化。這一點,對于我們閩南地氣溫高、濕度大,雨量充沛的氣候特征十分有利。
聚苯乙烯混凝土空心砌:一種新型的保溫材料,是通過憂化設計的三排孔混凝土小型空心砌塊兩側孔內填充聚苯烯的保溫材料,大大增加了材料的熱阻值其墻體本身滿足本地的節能要求,不必要采取其他措施,硅藻土保溫磚具有容重輕、導熱系數低的優點,但其吸水率過高,如果要采用,必須有較好的墻體防水措施。
3.2 目前自保溫系統在材料、設計、施工、二次裝修中出現的問題
3.2.1 忽略自保溫墻體的吸水性 本地區目前采用較多的加氣混凝土砌塊多使用的是內飾面+找平+界面處理劑+砌塊+界面處理劑+找平+外飾面的做法。加氣混凝土的吸水性強,本地區雨量充沛,一旦墻體受潮,其保溫效果將大打折扣。所以加氣混凝土砌塊一般不用在容易受水浸和干溫交替的部位,如勒腳及以下部位,散水上部等。在外墻表面處理時,除了采用貼面磚、掛石材外均應采用20mm厚防水砂漿或7mm厚聚合物水泥砂漿抹面再加防水涂層,防止砌塊吸水受潮,增大導熱系數,破壞墻體節能效果。
3.2.2 忽略砌塊砂漿的保溫性能 各類混凝土砌塊砌筑是需要采用專用的砌筑砂漿,以加氣混凝土為例,其水平灰縫和豎向灰縫的厚度分別為15mm和20mm。一般砌筑砂漿的導熱系數為0.93w/mk,遠大于各類混凝土砌塊本身,容易在此造成熱量的損失,成為整個保溫系統的薄弱環節。因此,應該注意砌筑砂漿的保溫性能,采用導熱系數小的砂漿,如水玻璃礦渣漿(水玻璃+砂+磨細礦)代替普通砂漿,它的導熱系數僅為0.6w/mk。在砌筑時要注意在滿足施工要求的前提下,減少灰縫厚度,提高砌筑精度。
3.2.3 特殊部位的處理 仍以加氣混凝土為例。其施工工藝要求墻體底部應砌燒結多孔磚或現澆混凝土坎臺等,高度>200mm。當墻體有保溫要求時就應該采用與加氣混凝土保溫性能相當的材料進行砌筑,或者在此域內使用擠塑板,以確保極低的吸水率與良好的抗腐蝕性而穩定持久,否則容易在此處造成熱量的損失。
3.2.4 外墻的粱、板處的內保溫處理處理這類問題,可以參考前面介紹的內保溫的構造做法,在粱上做“挑耳”,以減少損失這里就不在重復。
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關鍵詞:建筑外墻;節能保溫材料;檢測技術
Abstract: along with the advance of age, is faced with energy and environmental crisis is increasingly urgent, energy saving has become all pay close attention to the topic and the pursuit of human beings. And energy consumption of building energy consumption in our country, which accounts for about a third of the total energy consumption, its importance and influence of sex is crucial. Based on this, this article is to talk about building energy saving wall thermal insulation materials and its detection technology, first in building energy-saving wall thermal insulation materials are reviewed; Secondly for building energy-saving insulation wall material has carried on the analysis; Then the detection technology of external wall insulation energy-saving materials used in construction analysis; Finally, the full text is summarized. Aimed at business communication with peers, reduce building energy consumption in our country.
Keywords: building exterior wall; Energy-saving insulation materials; Detection technology
中圖分類號:S210.4 文獻標識碼:A
建筑行業的飛速發展,導致建筑能耗逐步增加,建筑節能的順利進行,標志著建筑技術的進步,亦是建筑行業進行可持續發展目標的重要環節。由于建筑外墻墻體面積占總建筑面積的40%左右,其重要性顯而易見,而通常采取的節能措施就是加強建筑保溫隔熱,是以建筑外墻節能保溫材料及其檢測技在整個建筑節能中都有著舉足輕重的作用。因此,筆者就結合工作實踐對建筑外墻節能保溫材料及其檢測技術進行了以下幾方面的探析。
一、建筑外墻節能保溫材料的概述
現階段保溫材料的發展趨勢是不斷革新生產技術和降低生產成本,以便全面提升產品性能,主要有硅酸鈣保溫材料向超輕質全憎水方向發展,聚氬酯泡沫塑料向無氟里昂發光及提高阻燃性方向發展,纖維素絕熱制品向解決阻燃劑硼酸鹽的滲透問題強度方向發展等,這樣能更好的體現節能效果。保溫材料是一項能綜合利用的節能材料工業,鑒于在節能方面的重要性,必須大力發展和推廣,國家也必須充分給予相關的支持。例如對節能產品進行階段性的減免稅收,這樣能更好的促進節能材料工業的可持續發展。
二、建筑外墻節能保溫材料探析
(一)保溫隔熱材料
(1)模塑聚苯乙烯泡沫板
由可發性聚乙烯珠粒徑經過加熱預發泡后,從而在模具中加熱成型所制成的內部具有無數封閉微孔的材料就是聚苯乙烯泡沫塑料。其具有表觀密度小,而且尺寸精度高,導熱系數小,機械強度高吸水率低,隔音性能好以及結構均勻等特點。因而其在所有外墻保溫中都占有極大的比例。
(2)擠塑聚苯乙烯泡沫板
擠塑聚苯乙烯泡沫板的主要成分就是聚苯乙烯樹脂,還有一定量的添加劑,從而通過加熱擠塑成型而制的德具有閉孔結構的硬質泡沫塑料。擠塑聚苯乙烯泡沫板具有優秀的防潮性能、抗濕性能、高抗壓、抗沖擊能力等特點,還有低吸水率和低導熱系數的優點。
(3)硬質聚氨酯防水保溫材料
硬質聚氨酯泡沫塑料的主要原料有異氰酸酯和多元醇兩種,且其應與催化劑、抗老化劑、發泡劑的等多種助劑的共同配合使用,而后根據規定的比例將其混合均勻,再使用高壓噴涂、現場無氟發泡等措施從而形成一種高分子聚物新型防水保溫材料。該種材料是一種集保溫隔熱和防水一體的新型材料,尤其在屋面防水保溫上具有非常優秀的效果。此種材料不僅工藝成熟、性能優良,而且綜合性價比高,值得大力發展和推廣。
(4)膠粉聚苯顆粒保溫砂漿
膠粉聚苯顆粒輕骨料與聚合物膠粉能夠組成膠粉聚苯顆粒保溫砂漿,其是復合聚苯顆粒外墻保溫系統中的主要保溫材料,且復合聚苯顆粒外墻外保溫系統形成具有形成性。復合聚苯顆粒外墻外保溫系統主要由界面層、外飾面層、膠粉聚苯顆粒保溫層以及招面砂漿復合玻纖網格布幾部分組成,其集裝飾功能及保溫于一體,且具有適用范圍廣、工藝簡單、材料配套齊全等特點,能很好的滿足不同地區不同氣候條件下的建筑節能要求。
(二)膠粘劑和抹面膠漿
作為外墻保溫系統的核心材料之一膠粘劑具有連接墻面和保溫層的作用,其性能的優劣能對整個外墻保溫系統耐久、耐水、耐候、抗裂性造成直接影響。膠粘劑主要有液狀膠粘劑和干粉狀膠粘劑兩種形式。抹面膠漿主要由水泥基、填料、高分子聚合物及其他外加劑等配制成,其可以用來當作外保溫系統的粘結劑及抹面砂漿。
(三)增強網
為了加強抹面層的抗裂和抗沖擊性能,應在抹面膠漿內鋪設增強網。應在飾面層進行涂料作業時,使用耐堿玻璃纖維網格布;還應在飾面層進行飾面磚的粘貼時,使用鍍鋅電焊網。
三、建筑外墻節能保溫材料檢測技術探析
(一)常規墻體保溫材料檢測項目
一是對保溫材料的抗壓強度、導熱系數、密度的檢測;二是粘結材料粘結強度的檢測;三是增強網的力學性能、抗腐蝕性能的檢測。
(二)保溫材料檢測中出現的問題
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關鍵詞:建筑外墻;節能保溫;質量檢測
在倡導環保節能的時代里,建筑行業也逐漸開始應用節能環保技術,建筑外墻節能保溫材料就是環保技術的一個典型的應用,在實際的應用中起到了很好的效果。節能保溫材料的質量直接關系到材料的外墻的功能,因此,它的檢測需要認真對待。
1建筑外墻常用的節能保溫材料的類型
建筑外墻的材料的種類有很多種,在節能保溫材料一般分為有機材料以及無機材料兩種,目前被廣泛使用的是有機保溫材料,而在上個世紀,我國基本上使用的都是無機保溫材料,由于科技的發展和人們節能環保理念的提升,有機保溫材料才開始流行起來,有機保溫材料相對于無機保溫材料有著一定的優勢,例如有機保溫材料的質量相對較輕,導熱系數也比較低,這些優點都很適應現代建筑墻體的需求,因此有機保溫材料被廣泛應用。
2常用的保溫材料
(1)聚苯乙烯模塑板。聚苯乙烯模塑板的制作原料是聚苯乙烯顆粒,由聚苯乙烯顆粒在加熱并發生反應之后形成,聚苯乙烯模塑板的內部結構由很多蜂窩狀的單位構成。在聚苯乙烯模塑板的重組成分中,空氣占到很大比例,而聚苯乙烯的所占的比重非常小,可見這種保溫材料充分利用了空氣,而節省了聚苯乙烯材料。這種材料具有的優點是精度高、抗壓力強、吸水率低,另外聚苯乙烯模塑板還具有抗蒸汽滲透的優勢,這一性質是其它材料所不具備的,也是聚苯乙烯模塑板的獨特優勢。(2)聚苯乙烯擠塑板。聚苯乙烯擠塑板的形成原理是物理變化,具體是把聚乙烯樹脂與其它添加劑進行擠壓后所形成的一種質地比較硬的板材,這種板材就被稱作擠朔板。擠朔板與模塑板相比省去了復雜的生產工藝,在性質和功能上也有較大區別,擠塑板也有很多優越的功能,例如防潮能力以及抗沖擊能力都很強,還具有抗濕性能。(3)硬質聚氨酯泡沫塑料保溫材料。硬質聚氨酯泡沫塑料可以有異氰酸酯與多種助劑配合來制作,通常使用的助劑為抗老化劑、發泡劑等。這種材料的保溫和防水性能非常優良,硬質聚氨酯泡沫塑料保溫材料在屋面防水保溫方面具有十分良好的效果,加上這種材料的成本,制作方便,因此,硬質聚氨酯泡沫材料很適合在建筑中大量使用和重點推廣。(4)玻化微珠保溫砂漿。玻化微珠保溫砂漿屬于無機保溫材料,它是主要制作原料是玻化微珠與保溫膠粉,這兩種原料經過合理比例的攪拌和處理就形成了玻化微珠保溫砂漿。玻化微珠保溫砂漿材料的保溫隔熱性能十分突出,這中材料的強度也很高,使用也很方便。在外保溫與屋面保溫的節能工程中經常用到玻化微珠保溫砂漿。
3檢測技術
3.1節能保溫檢測方法
(1)保溫材料的試樣制作。保溫材料的制作首先需要水泥砂漿,對水泥砂漿的的要求是其表面要略顯粗糙,以保證材料的附著力,對于光滑的水泥砂漿,可以進行適當的打毛。漿料的厚度要足夠,確保拉伸粘接強度試件的各個部分緊密連接。(2)導熱系數。目前對很多保溫材料的導熱系數進行測定時,所使用的工具都是平板導熱系數測定儀,這種工具的測定的數據相對比較精確,因此通常以平板導熱系數測定儀的測定結果作為依據。保溫材料中,對保溫漿料類的材料進行測定之前需要做好養護工作,先進行烘烤,然后再進行檢測。另外,在檢測之前還需要對材料進行打磨,打磨的重點是材料的邊角,要盡量讓材料的外形保持均勻,冷熱版與式樣要充分接觸,如果留有空隙會對檢測造成影響。(3)網格布檢測注意事項。在進行網格布的檢測時,需要注意在對網格布進行剪裁,并且在對網格布進行剪裁時要注意不要讓砂線受損,這樣是為了保證紗線的垂直度,在對網格布進行剪裁時,不可以采用折疊的方式以方便剪裁,因為折疊會是導致砂線損壞。使用夾具時,力度不能太大,如果夾持過緊會導致材料出現斷裂,進而影響測量結果。
3.2保溫材料的質量檢測
(1)保溫隔熱材料的性能檢測。保溫材料的性能檢測包含多個方面,在對保溫材料進行檢測時,需要全面檢測,只有每項都通過檢測才能符合標準,一般保溫材料的性能檢測主要包含導熱參數、抗壓性以及阻燃性等方面。(2)粘接材料的拉伸性能。拉伸性能是墻體材料必須要進行的檢測,拉伸性能對墻體非常重要。墻體在建造完成以后會難免會產生形變,而導致墻體產生形變的原因主要有溫度的變化或者是建筑物整體發生沉降,為保證墻體不會發生傾斜和倒塌,保溫材料必須有一定拉伸性能,也就是能夠承擔一定的應力變化,如果保溫材料的拉伸性能良好,那么即使墻體在出現變形的情況下也不會有裂縫或者漏水現象發生。可見,保溫材料拉伸性對墻體十分重要,因此對外墻保溫材料的檢測必不可少。(3)防腐蝕性和抗老化性檢測。外墻節能保溫材料因為需要長期處于外界環境當中,受自然條件的影響很大,例如冰凍、雨淋、暴曬等,這些因素都會在不同程度上影響墻體保溫材料,會使材料腐蝕和老化,為保證外墻節能保溫材料在惡劣的條件下依然能夠正常發作用,需要對材料進行防腐蝕性以及抗老化性的檢測。(4)材料配件的安排。材料的性質在檢測完成以后就需要進行安裝,但在安裝之前需要對安裝任務進行合理的安排。例如拉桿的拉伸強度要符合標準;板材的安裝要規范等,工作人員要合理安排材料配件,讓安裝工作有序、協調進行。材料檢測與安裝工作都做好了,才能保證節能保溫材料在外墻中發揮重要的作用。
4保溫材料檢測問題解決對策
外墻節能保溫材料在檢測的過程中難免會遇到很多的問題,這些問題會對檢測造成很大的影響,例如標準不一致的問題,國標與地標的標準有差異;,檢測設備的問題,檢測設備不完善,導致檢測的結果不準確或者存在較大的誤差;保溫材料試驗報告的形式沒有明確規定,很容易造成項目的漏檢;節能標準的檢測方法較多不易區分等。可以看出目前針對保溫材料的檢測方面還存在很多問題,解決這些問題需要從多個方面著手:(1)國家需要采取措施,對相關標準進行完善和規范,使檢測參數和判定指標更具體和明確;(2)建筑施工人員要加強學習相關的規范和標準,建筑單位也要相應在定期對工作人員進行培訓,讓施工人員學習更多的專業知識,提高技能水平;(3)對檢測設備也要進行完善,對于落后的檢測設備要淘汰,引入先進的檢測設備,為檢測工作提供良好的硬件條件,保證檢測工作高效性,以及檢測質量的精準性。
5結束語
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0引言
在過去,應用于建筑中的保溫材料幾乎全是無機保溫材料,有機保溫材料在實際中應用的非常少。隨著建筑行業的發展,建筑規模的逐步擴大,無機保溫材料已經成為建筑節能中不可缺少的重要組成部分。但在節能領域中,無機保溫材料多應用于建筑內外墻粉刷,主要有膨脹珍珠巖、巖棉、玻璃棉、發泡混凝土、空玻化微珠等。無機保溫材料應用時間非常久遠,廣泛應用于節能建筑中,且應用的效果非常明顯。
1 建筑節能中應用有機保溫材料存在的問題
在過去,有機保溫材料也應用于建筑節能中。但是在實際中就會發現有機保溫材料應用于建筑節能中存在著很多的問題。
1.1 有機保溫材料的優越性與不足
就現代化建筑中,樓梯間使用的保溫材料有XPS板與EPS板,這些板材中均含有聚苯乙烯。高層建筑外墻使用的XPS板、EPS板與PU有機保溫材料中,均含有可燃性物質,安全系數相對較低[1]。因而,在民用建筑中禁止使用此類材料。如果保溫材料中含有聚苯乙烯與聚氨酯就非常容易著火。一旦著火,火勢蔓延的速度將非常快,且燃燒過程中容易產生大量的有毒有害氣體,很容易導致建筑中的人在短時間內窒息,甚至死亡,危險性非常大。由此可見,在現代建筑中保溫材料中,即便是利用具有阻燃作用的有機保溫材料,也不能完全避免燃燒。
1.2 忽視節能材料的防火功能
改造維修老建筑的時候,為解決外墻結露的問題,會使用到有機保溫材料進行保溫絕熱處理。在建筑節能設計中,對于保溫材料的阻燃性要求并沒有清晰明確的說明。使用的保溫材料只說明具體的類型與厚度。有的建筑節能設計即使說明使用阻燃性的有機保溫材料,但實際施工期間,采用的是沒有阻燃性的保溫材料進行保溫處理。事實上,在建筑節能設計中出現這種現象,最為主要的是人們對節能建筑材料的防火功能缺乏應有的重視,導致建筑存在火災安全隱患。
1.3 耐用性能差,使用壽命短
將有機保溫材料運用于建筑保溫層中,由于缺乏有效的抗沖擊保護能力,導致搬運材料的時候會對保溫層產生破壞,有的時候還需另外進行大面積的維修[2]。EPS板是保溫節能建筑中較為常見的一種材料,但是這種材料并沒有嚴格的制作標準,導致建筑節能施工使用期間出現多方面的質量問題。
2 無機保溫材料在建筑節能中的應用
就現代化建筑發展的形勢與發展趨勢來看,無機保溫材料在建筑節能中應用非常廣泛。相對有機保溫材料,無機保溫材料在建筑節能中的應用顯示出明顯優勢。
具體而言,無機保溫材料在建筑節能中的應用體現在以下幾方面。
2.1 無機保溫材料在建筑節能中的優越性與缺陷
在實際應用中就可很容易發現,相對比有機保溫材料,無機保溫材料的容量更大,保溫效果也沒有有機保溫材料良好。但是無機保溫材料擁有有機保溫材料所沒有的較多優勢。如無機保溫材料耐酸堿,不容易脫落,具有非常強的抗腐蝕性,同時無機保溫材料穩定性非常好,具有抗老化性。將無機保溫材料應用于建筑節能中,可顯著延長其使用壽命。在具體的建筑保溫施工操作期間,無機保溫材料與墻體面和抹灰層能夠緊密結合,施工操作簡便,應用范圍非常廣泛,且實用性較為突出[3]。對于不同的墻體基層和形狀,將無機保溫材料應用于其中,經濟性顯現的異常明顯,且還不會對環境產生任何的影響。建筑節能中,無機保溫材料可循環利用,不會產生冷熱橋的效果。也就是說,將無機保溫材料應用于建筑節能中,作為外墻體側表面保溫材料的同時,還能夠作為內墻內側保溫材料,阻燃性非常好,且安全系數非常高。將無機保溫材料應用于密集型的住宅區與公共建筑區域均不會產生任何實質性的影響。
2.2 常見的無機保溫材料
在建筑保溫施工中,有幾種無機保溫材料經常使用。首先,礦物棉。礦物棉最早出現在上個世紀的英國。從發現至今已經有長達接近170年的歷史。分析礦物棉的使用情況就可發現此種保溫材料無論是在工藝還是在設備上均取得明顯的進步,同時還有效促進保溫材料的發展。由礦物棉制成的吸聲板、管道以及板應用范圍越來越廣泛,長纖維性與高彈性的優點非常明顯,同時強度非常高。這是一種高質量的無機保溫材料,密度相對較低,應用前景非常可觀。
其次,玻璃棉。就生產現狀來看,生產玻璃棉的國家不多。但是英國離心棉技術在世界范圍內仍舊處于高端水平。在我國,玻璃棉的研發和生產始于上世紀60年代。隨著經濟與建筑行業的發展,玻璃棉的使用量持續增多。但是我國在生產玻璃棉的時候缺乏較高水平的加工技術,必須引進國外先進技術。根據發展的趨勢就能夠了解到,離心玻璃棉占據的比例越來越大,已經逐漸成為無機保溫材料的主導力量。而在實際使用中也很容發現,玻璃棉溫度適應能力非常強,廣泛應用在建筑節能中。但同樣的,這種材料存在一定的缺陷,即材料中含有有機物,會對環境產生一定的影響,且玻璃棉的強度并不是非常高,制備成的隔熱層非常容易出現崩塌,生產工藝也相對比較復雜。在實際應用中其他材料可替代性使用。
再次,泡沫混凝土保溫板。相對比其他國家,泡沫混凝土在我國研究的時間比較早。從上世紀末,此種材料被大量應用于地暖、屋面等現澆保溫領域中。但是建筑外墻應用的并不是非常多。根據最近幾年建筑保溫材料引發的火災事故情況,泡沫混凝土作為不燃溫度材料開始廣泛應用于實際中[4]。使用這種材料首先就得了解該種材料的優缺點。就優點來看,泡沫混凝土保溫板應用于外墻保溫中,其優越性主要體現于:這種材料本身就屬于A級的防火性材料,性價比非常高,經濟性顯現的較為明顯,相對于其他A級類的保溫材料中,成本可以說是最低的一種。同時應用建筑中,兼容性、親和力均非常好,同時施工操作較為簡便。這種材料的優越性,同時還表現在其與建筑壽命等長。但在具體施工操作中,由于受到條件的影響,相對比有機保溫材料,泡沫混凝土密度與導熱性還是比較大。實際應用的時候,還需對材料進行防水處理。
最后,無機保溫砂漿。無機保溫砂漿將膨脹珍珠巖或玻化微珠等類似的輕集料作為骨料,水泥作為膠凝材料,同時添加可分散的膠粉均勻混合制成。玻化微珠與膨脹珍珠巖是一種經過特高溫工藝生產的球狀礦物質,同時也是一種高溫輕質的絕熱無機材料。這種材料重量輕,具有防火、保溫、隔熱等優良性能。在實際應用中就可了解到,無機砂漿的優點有這么幾點,滿足國家防火的要求,同時粘接性能非常好,不會產生保溫盲區,并且還有效地防止負風壓對高層建筑保溫層的影響[5]。在建筑節能中,應用此種無機保溫材料,還能夠體現出其具有良好的抗沖擊性能,有效預防開裂,強度相對較高。但是此種材料使用期間的保溫層相對比較厚,需要達到相應的保溫層厚度,且這種厚度需兩次施工操作才能完成。
篇7
關鍵字:保溫材料,PU,建筑節能;
中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A
1. 國內外研究現狀
20世紀90年代初,外墻保溫技術開始在我國推廣使用并表現出良好的保溫和節能效果。其主要方法是在建筑物基層墻體的外側設置保溫層(一般為厚度為60mm的PU硬泡板),在保溫層外面做裝飾層。基層墻體和PU硬泡板之間用專用粘接劑連接,PU硬泡板用尼龍錨栓固定,然后在保溫層外抹聚合物水泥砂漿保護層,并壓入耐堿涂塑玻纖網格布,最外層用抗裂膩子和涂料找平和裝飾。
2.硬泡保溫材料PU的優勢
根據對外墻保溫技術實際使用效果進行測試,該技術具有以下優點:
2.1節能效果明顯。由于保溫層的敷設具有連續性,可以避免傳統墻體結構所產生的熱橋現象,而且PU硬泡板的熱導系數較小,只有0.017~0.025W/(m?K),是目前有機和無機保溫材料導熱系數較低的一種材料。能夠有效地減少室內的熱損失和冷損失。在達到同樣隔熱效果條件下,50mm厚的PU硬泡,相當于80mm厚的EPS/XPS以及90mm厚的礦物棉和760mm厚的混凝土結構,其與目前常用的幾種保溫材料相比,其保溫性能最優,如表1。
表1 幾種保溫材料的熱導率指標
2.2可以減薄墻體厚度和減輕墻體的重量,從而增大房屋的使用面積。采用外墻保溫技術后,在滿足節能要求的前提下,可以使普通磚墻的厚度從490mm減薄為320mm,從而增加使用面積2%~4%,同時也節約了土地等資源的消耗。
2.3能夠增加室內環境的舒適度,并能延長建筑物的使用壽命。由于采取了外保溫技術,使得墻體的蓄熱可以緩沖室內溫度的變化,使人感到相對舒適;而且由于基層墻體的溫度變化變得比較平緩,產生的熱應力也大大減小,使得基層墻體產生裂縫和變形的可能性降低,因此能夠延長建筑物的使用壽命。
2.4施工工藝簡單,使用范圍廣泛。該技術既適用于多層建筑,又適用于高層建筑;既能滿足新建筑物的節能要求,也能滿足舊建筑的墻體改造;通過采取一定的技術措施和工藝,還能滿足建筑立面設計的裝飾要求。
2.5 防水性能良好。PU硬泡主要呈閉孔結構,閉孔率能夠達到95%以上,具有很好的防水、隔汽性能。能夠起到隔水以及防止水蒸氣滲透的作用,使墻體能夠保持一個較好的穩定的絕熱狀態,目前其他的保溫材料較難實現這一點。
3.PU在建筑節能中的應用
我國目前是世界上最大的建筑耗材市場,其中既有建筑面積達到400億m?,每年新增建筑量約20億m?,在我國目前新建的建筑中90%以上仍是高耗能建筑,已經達到了全社會能耗的1/3,由此看來,我國建筑節能的潛能很大。有相關專家經過統計計算,按照我國建筑市場每年新增建筑面積20億m?,按65%的節能標準計算,其中每年需要PU的保溫材料為100萬t/a。如果對我國既有建筑也以每年20億m?節能改造計算,每年也需要100萬t/a的材料。據有關資料報道,歐美等發達國家的建筑保溫材料中約有49%采用PU材料,并且在建筑節能上應用非常成功,這充分說明了PU硬泡保溫材料具有優越的保溫性能、良好的力學性能、防水性能等,在節能技術上是可行的,也是可靠的。PU硬泡作為外墻保溫材料,不僅要做到節能,保溫,還必須做到防火安全,即PU的防火安全性能技術要能夠達標。通過不斷的實驗研究,目前已研制成氧指數高、火焰傳播性小、煙霧小、毒性小、耐燃性好、抗火焰貫穿力強的難燃PU硬泡。其中核心技術主要是發明了經化學結構改性的無鹵阻燃聚醚多元醇,即在易燃的氨基甲酸分子結構中,引入了耐高溫、難燃、低發煙、低毒性的環狀結構化合物,并選用了先進的無鹵、膨脹性阻燃技術。研制成功的板材氧指數為32.7,煙密度等級SDR為61,達到了B1難燃等級。其他的PU硬泡阻燃技術也得到了空前發展,為我國建筑節能奠定了良好的應用前景。
結束語
建筑節能通過建筑規劃、設計、新建、改建和使用過程中,執行建筑節能標準,采用新型建筑材料和建筑節能新技術、新工藝等提高建筑圍護結構和保溫隔熱性能,以減少供熱采暖、照明等的供應。由于硬泡保溫材料PU技術性能可靠、質量可靠、施工簡便等優勢,已成為我國建筑上重點推廣的新技術之一,目前在我國建筑節能應用中的保溫防水領域得到了廣泛的應用,也為我國建筑領域重點發展的建筑節能實現了一項行之有效的技術應用。
參考文獻:
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篇8
【關鍵字】綠色建筑 ; 墻體保溫材料 ; 節能
Abstract:With the green building requirements, the building material has new regulations and requirements, a good material for green building planning and construction has important meaning, so we must in the selection done corresponding work, in order to meet the needs of. In this paper, starting with the question, to environmental protection energy-saving wall insulation materials, for example, summary and analysis of the green building in the process of how to do a good job of building materials selection, for everyone to communicate and reference.
Key words:Green building Wall insulation material Energy saving
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A 文章編號:
建筑和建材是關系到國計民生的重要支柱產業。我國建材具有高能耗、高資源消耗、檔次低、高污染, 而且功能少或單一、與環境的協調性差等不利特點。政府各部委近年來頒布了各項政策法規以引導建材行業的健康可持續發展。
1. 建筑節能現狀
我國建筑節能近幾年來,在政府部門的監控,以及建筑業的不懈努力下,取得了一些成績,但較國際領先水平仍存在顯著差距。以北京為例,北京市建筑節能先后實施了30%的設計標準、50%的設計標準。2004年,北京市又在全國第一個執行了65%的設計節能標準。自執行節能設計標準以來,已累計建成節能居住建筑27695.3萬平方米;其中按節能30%設計標準建造的居住建筑6500萬平方米,按節能50%的設計標準建造的居住建筑12500萬平方米,按節能65%的設計標準建造的居住建筑8695萬平方米,節能居住建筑占全部居住建筑的74.2%。
“十一五”期間,北京市對既有建筑進行了節能改造,并且成效顯著:累計完成既有居住建筑的圍護結構節能改造1386.54萬平方米,普通公共建筑的圍護結構節能改造515.33萬平方米,大型公共建筑的低成本節能改造825萬平方米。同時還對農民住宅實施節能改造18546戶。較之傳統住宅,新建和節能改造后的農民住宅冬季室內溫度提高了6-8℃,新建節能抗震住宅一個采暖期平均每戶耗煤量減少2噸,既有農民住宅節能改造一個采暖期平均每戶耗煤量減少1噸。[1]
雖然北京市建筑節能設計標準一直處于國內領先水平,但與國際先進水平仍然有較大差距。北京市新建居住建筑外墻傳熱系數限值、外窗的傳熱系數僅相當于國際領先國家20世紀90年代的水平。但這也從另一方面說明,北京市的建筑節能潛力還相當大,且有待進一步挖掘。
2. 綠色建材在建筑節能中的重要性
當低碳經濟成為經濟發展熱門話題的時候,如何節約能源,推廣新型建筑材料,提高資源利用率等,已成為廣泛關注的問題。
目前我國仍有大部分地區采用傳統的磚、瓦、灰、砂石來建造房屋,且絕大部分是由工藝技術落后、生產規模小的小型企業生產的,不僅毀壞了大量的良田,耗費大量的能源,而且生態環境遭到破壞,房屋的建筑功能也難以提高。另一方面,隨著全國各地工業化的發展,排放的工業廢渣大量堆積,這些有害物質對環境造成嚴重污染,越來越引起全社會的高度重視,如何滿足高速增長的經濟對資源的需求,摒棄大量浪費有限資源的做法,做到既要保護耕地,節約能源,改善環境,實施可持續發展,又要廢物利用,變廢為寶,發展綠色建材是實現節能減排戰略任務的重要途徑之一。[2]
3. 新型墻體材料
3.1 新型墻體材料的分類和特點
目前在社會上出現的新型墻體材料有活性炭墻體、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等。
這些新型墻體材料以粉煤灰、煤矸石、石粉、爐渣、竹炭等主要原料。物理性質具有質輕、隔熱、隔音、保溫、無甲醛、無苯、無任污染等特點。有些材料甚至達到了防火的功能。
3.2 使用價值
使用新型墻體材料,可以有效減少環境污染,節省大量的生產成本,增加房屋使用面積等系一列優點,其中相當一大部分品種屬于綠色建材。
3.3 新型墻體材料的前景
新型墻體材料的發展對建筑技術產生巨大的影響,并可能改變建筑物的形態或結構。新型墻體材料包括新出現的原料和制品,也包括原有材料的新制品。新型墻體材料具有輕質、高強度、保溫、節能、節土、裝飾等優良特性。采用新型墻體材料不但使房屋功能大大改善,還可以使建筑物內外更具現代氣息,滿足人們的審美要求;有的新型墻體材料可以顯著減輕建筑物自重,為推廣輕型建筑結構創造了條件,推動了建筑施工技術現代化,大大加快了建房速度。
3.4 發展狀況分析
我國新型建材工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的,我國新型墻體材料發展較快,1987年新型墻體材料產量為184.5億塊標準磚,到1997年增長到1849.88億塊標準磚,增長了10倍,新型墻體材料在墻體材料總量中的比例由4.58%上升到25.2%.
新型墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等,但數量較小,在決的墻體材料中據點地比便仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。
4. 保溫隔熱材料
4.1 我國保溫隔熱材料現狀
改革開放以來,我國保溫隔熱材料有了長足的進步,已發展成為品種比較齊全、初具規模的保溫材料的生產和技術體系。1996年全國產量約80萬噸,其中礦巖棉約20萬噸,玻璃棉約4萬噸,泡沫塑料約5萬豆子,膨脹珍珠巖約600萬立方米(約含45萬噸),其它材料6萬噸。
我國保溫材料與工業發達國家相比主要差距是:①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業,約占產量的80%.而在我國建筑業市場尚未完全打開,其應用僅占產量的10%;② 生產工藝整體水平和管理水平需進一步提高,產品質量不夠穩定;③科研投入不足,應用技術研究和產品開發滯后,特別是保溫材料在建筑中的應用技術研究與開發多年來進展緩慢,嚴重地影響了保溫材料工業的健康發展。
加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作,是發展新型建材工業的當務之急。
4.2 無機活性墻體保溫隔熱材料
現代新型保溫隔熱材料種類和數量很多,不能一一研究,在此選擇其中的無機活性墻體保溫隔熱材料加以分析研究。
4.2.1 材料主要物理指標
無機活性墻體保溫隔熱材料屬A級不燃隔熱保溫材料,是以天然優質耐高溫礦質材料為骨料,天然植物蛋白纖維,優化組合多種無機改性材料和固化材料,依據保溫隔熱材料柔性漸變及材質相融性原理,同時采用國際領先的無機粘結和抗裂技術全部經過工廠化生產配制,真正給客戶提供一個單組分成品,具有保溫、隔熱、防火、輕質、隔音、抗水、抗開裂、抗空鼓、抗脫落等各種性能融為一體的環保節能型墻體保溫隔熱相變節能產品,冬季可提高室內溫度6-10℃,夏季可降低室內溫度6-8℃。滿足國家50%-65%的節能要求。
4.2.2 材料性能特點
4.2.2.1保溫隔熱性:導熱系數低,熱惰性能優,隔熱保溫效果明顯。
4.2.2.2施工簡便:是單組份成品,施工現場不需要添加任何材料,不用網格布、不用鉚釘,只需將材料加水攪拌均勻即可使用各種墻體。只需一次施工,即可達到抹平抹白效果;僅僅一道工序即可代替普通砂漿抹平抹白兩道工序,粉刷工程同時又是保溫隔熱工程,省工又省時。
4.2.2.3安全防火:材料柔韌性、抗裂性好,保溫層與墻體基層材料是相近相融合的,可避免墻體因高低溫度變化而產生開裂、空鼓。屬于A級不燃材料,耐火度在3000度以上,完全滿足公安部與住房和城鄉建設部聯合下發的公通字[2009]46號文件所規定的墻體保溫材料A級防火標準。
4.2.2.4耐候性佳:經耐候性試驗,即經經80次高溫(70℃)循環和20次加熱(50℃)-冷凍(-20℃)循環后,試樣表面無裂縫、空鼓、脫落現象。未產生滲水裂縫,抗沖擊性能達到10J,飾面磚粘接強度為0.5Mpa。
4.2.2.5環保舒適:是天然無機材料,具有優越的透氣性能。。
參考文獻:
篇9
關鍵詞:相變;保溫材料;建筑;節能;工程
一、前言
在建筑施工過程中隨著新工藝和新技術的不斷發展,保溫材料在建筑中的應用也越加的廣泛,在建筑施工過程中相變保溫材料作為一種新的保溫材料正在被廣泛的使用。
二、保溫材料特點
1、真空隔熱板。在以往建筑工程項目的建設過程中,所用的保溫材料,其厚度相對比較大,易減少層和層之間的距離,出現窗洞不斷加深等各種問題,為有效地解決這些問題,出現了一種新的保溫材料,即真空隔熱板,該材料自身較薄,同時所排放的CO量也較小,在其外表面裹有相應的紙質與金屬外殼,在殼間形成真空,且填充了纖維、壓縮硅酸鹽與泡沫塑料等,其中所填充的這種纖維為多孔。真空隔熱板作為一種高效且新型的材料,其應用前景非常廣泛。
2、復合型硅酸巖保溫材料。該材料含有硅酸鹽、鋁以及鎂等物質,是一種非金屬的礦物基料,通過添加相應的輔助原料與化學添加劑,借助于新技術以及新工藝的應用制造而成。縱觀我國當前建筑材料市場,這種材料是當前最為理想的一種保溫材料,其導熱系數相對較低、用料厚度也比較少且熱損也比較小,具有無毒特性,不會對設備造成腐蝕,也不會對環境造成污染,屬于一種高效保溫且輕質性的材料。除此之外,相對于其他類型的保溫材料而言,該材料還具有無粉塵與無刺激等特點,能夠對其進行任意地裁剪,便于施工等。
三、外墻保溫特點
不同的建筑在節能上的要求不同,根據節能標準在施工時將保溫材料同墻體固定復合,通過該種方式降低建筑墻體的導熱系數,達到隔熱的目的,使得建筑具有更好的保溫能力。保溫材料大多為導熱系數較低的塊材或者松散材料,可以通過直接粘附于墻上的辦法進行安裝,也可以將材料同外裝飾一齊掛在墻面上。外墻保溫分為三種:外保溫、夾心保溫以及內保溫,就保溫效果而言,外保溫效果最佳。以下就外保溫特點展開敘述:
1、外保溫能夠消除熱橋效應。
2、建筑采用外保溫的形式后,能夠使得室內貯存更多熱量,這是由于保溫材料內部實體墻熱容較大,因而可以達到保溫的目的。
3、對外保溫加強后,以室內熱環境保持為前提對室溫做適當的降低,不但能夠保證室內環境溫度的適宜,同時還能夠降低能耗,以此節約能源減少采暖負荷。
4、由于墻體外添加了外保溫材料,因此建筑內部的主體墻溫度會相對較高,從而濕度相對較低。由于保溫材料的導熱系數較小因此主體墻熱應力減小,因而裂縫、變形以及破損等主體墻的病害出現幾率就會相對降低。
5、外墻保溫優點概述:
(1)外墻保溫從技術結構上分析能夠減少外界環境(降水、紫外線、溫度等)對主體結構造成的不良影響。
(2)擴大使用空間。由于外墻保溫材料設置在外部,因此會節約內部空間。
(3)在舊房改造中能夠發巨大的優勢,且不會干擾人們的正常生活。
四、相變保溫材料在建筑工程節能技術中的應用
1、相變保溫材料在建筑工程中的應用特點
在建筑工程的施工建設中,采用相變保溫材料能夠大大提升工程的施工效率、促進工作進度和增加工程效益,這也給我國的可持續發展和建設和諧社會提供了新的途徑,同時這也是可持續發展觀念和建設和諧社會主義目標的主要途徑。變形保溫材料在建筑工程中的主要特點有如下幾點。
(1)新型保溫材料
一些性能良好的節能保溫材料對于建筑的保溫起到了很好的作用,這也讓現代建筑實現了大規模的節能目標。且在國外,一些發達國家已經在建筑節能保溫材料方面取得了突破性的成果。
(2)紅外熱反射技術
紅外熱反射技術是最近新興保溫技術,它的工作原理是通過在建筑物的內部或者外表以及護結構的空氣間層中通過采用高純度的鋁箔或者其他的一些高效熱反射材料,將絕大部分的紅外線反射回去,從而達到隔絕建筑物內部熱量的散失、提高居住環境的舒適程度的目的。
2、配制漿料
保溫漿料需要專業人員來配制,這樣才不會出現攪拌不勻而出現保溫效果失常的情況。
3、抹底層相變節能材料
保溫層應當分成三次涂抹,且每一次的厚度應當控制在10~12mm左右。每次涂抹的間隔時間也不能太短,這樣才能夠保證涂抹層的穩定性。
五、相變材料與隔熱材料的具體應用
節能環保意識的逐漸增強,促使人們對房屋建筑質量在節能環保方面的要求有所提高,建筑市場對保溫隔熱型環保材料的應用也變得更加重視。隨著深入探索與實踐,隔熱保溫材料在墻體中的應用理論和技術日益完善和成熟。外墻保溫材料的應用主要分為三類:內保溫、外保溫以及空夾心復合型墻體保溫。外墻保溫材料的應用使得建筑節能環保效果有了大幅度的提高。由于保溫隔熱材料自身導熱系數低、構成材質強,熱穩定性極佳,同時耐火、耐氣候性強等特點,因此較之一般材料,具有非常顯著的優越性。特別是保溫隔熱材料具備良好的抗壓性、耐火性,極其適合現代建筑的實際需求。目前市場中還有一些玻璃材料,具有非常良好的保溫效果,而且種類日益繁多,比如吸熱玻璃、調光玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等,在實現環保節能、降低污染的同時,還能充分滿足人們的個性化需求,因此在現代建筑中可以廣泛利用。
基于標準房間熱過程模擬的非穩態傳熱模型,并采用專用氣象數據對相變材料的兩種不同應以北京的建筑為例,就外墻的保溫節能工程進行闡述。
對于被動式建筑,可充分利用白天太陽能和夜間冷風自然資源,將相變材料應用于被動式建筑中,在夏天材料可吸收室內多余熱溫,進而降低室內溫度波動幅度,可蓄存夜間冷風量,使室內始終保持較好的舒適度。通過對北京地區建筑有外保溫和無外保溫、內墻為相變墻體和普通墻體的夏季室內溫度變化情況進行分析發現,當內墻采用相變墻體且墻體熔點合適時,被動式建筑房間的溫度在整個夏季都會滿足舒適度要求,而應用隔熱材料則不利于夜間散熱,其降低室溫的效果不明顯,在某種情況下甚至會出現室外溫度較低但室內溫度卻較高的情況。通過對冬季有外保溫和無外保溫、內墻為相變墻體和普通墻體的室內溫度逐時變化情況進行分析發現,當被動式建筑采用的內墻為相變墻體時對室內溫度的影響較小,只有在室溫接近墻體熔點時才會發生相變,相變材料作用無法得到有效發揮,而隔熱材料卻具有良好的保溫效果。綜合考慮冬季、夏季外保溫和相變墻體對被動式建筑室內溫度的影響時,無法選擇較為合適熔點的相變墻體同時滿足北京地區建筑對冬夏兩季舒適度的要求,雖然外保溫在夏季無法發揮作用,但是在冬季具有良好的保溫效果,所以采用隔熱材料來提高被動式建筑舒適度更為合理。
對于相變材料與隔熱材料在主動式建筑中的應用則可通過空調、采暖運行過程中的耗電量來對兩者應用效果進行比較分析。主動式建筑在冬季采暖期間,采用相變蓄能式電加熱地板采暖系統,白天耗電量較低,只是普通房間的20%左右,這有利于緩解白天供電緊張的情況,同時也可大大節約采暖費,而采用隔熱材料時不僅耗電量低,采暖費的節約率也更高。在夏季,主動式建筑北墻采用相變墻體時,其單位面積空調冷耗量最小,相較于普通房間要低約16%,而在墻體內設置保溫層或是添加相變材料空調降耗效果并不明顯。雖然夏季使用相變墻體能夠降低冷耗量,但是針對北京地區氣象條件,其冬季采暖比重更高,由此可以推斷,若綜合考慮全年空調采暖耗量,選擇外保溫比較合適。
六、結束語
在建筑設計施工過程中我們要不斷的提高節能意識,在建筑施工中應用新工藝和新技術來提高節能效果。
參考文獻:
篇10
【關鍵詞】建筑工程、節能保溫、優點、缺點
中圖分類號:TU761文獻標識碼: A 文章編號:
引言:
節約能源是我國刻不容緩的突出問題,其中建筑節能是重中之重,這是因為建筑能耗量約占全國總用能量的 1/4,居耗能首位。中國的經濟和能源面對這種巨大壓力時,政府已陸續出臺相關法律文件,實行具體政策,推動建筑節能是符合中國的可持續發展戰略。隨著社會和經濟不斷發展,建筑領域內開展節能方面的學術研究有利于生態環境的協調發展,因此建筑節能保溫材料的研發是非常有必要的。我們需要對建筑材料的保溫隔熱性能、實用價值、材料的穩定性等方面的優、缺點進行深入剖析,以滿足不同條件下的使用需求。
一、對保溫材料分析
1、無機保溫材料
巖棉、玻璃棉和膨脹珍珠巖都屬于無機保溫材料,其中巖棉和玻璃棉有時統稱礦物棉, 它們是一種優質的保溫材料,應用也最廣泛。
1.1無機保溫材料在建筑施工運用中的優點:耐酸堿,耐腐蝕,不開裂,不脫落,穩定性高,不會存在老化問題。具有不燃、不霉、不蛀、保溫、隔熱、隔音等性能,能夠做到與結構壽命同步,價格較低施工簡便,適用范圍廣,對各種材質各種形狀的墻體均合適。而且沒有冷熱橋產生,全封閉無接縫無空腔。不僅可以做外墻外保溫還可以做外墻內保溫,或者外墻內外在同時保溫和屋面的保溫和地熱的隔熱層。防火等級高阻燃性能好,適用廣泛,大多用于密集的住宅、防火等級要求嚴格的公共場所。另外,還可作為防火隔離帶的施工材料,可達到高級別防火標準。
1.2無機保溫材料存在以下主要缺點:不環保、保溫性能差、受壓強度低下;吸濕性高、在施工中會對人產生有害氣體,如玻璃棉潮濕后會釋放有毒氣體,一些發達國家已經禁止此類材料的使用。
2、有機發泡類保溫材料
聚苯乙烯泡沫保溫材料是一種熱塑性材料(又叫EPS板和XPS板),優越于無機保溫材料性能。目前膨脹聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、噴涂聚氨酯SPU和聚苯顆粒等都屬于我國有機發泡類建筑節能保溫材料,輔助材料有聚合物粘結砂漿、界面劑和界面砂漿、專用膨脹螺絲、耐堿玻纖網格布和鍍鋅鋼絲網格布等。
2.1有機保溫材料有以下優點:它具有密度小、重量輕、可加工性能好、導熱系數小、低吸水率、保溫隔熱隔音性能好、結構均勻而且尺寸精度高等優點,主要應用有聚苯板、鋼絲網架夾芯復合內外墻板、金屬復合夾芯板等
2.2他在施工運用中的缺點:由于EPS/XPS保溫材料有空腔結構,所以外界空氣容易通過縫隙影響保溫效果;抗風性差:EPS抗拉強度在干燥狀況下僅為0.1M pa,浸水后更低,所以EPS保溫材料一般不用于高層建筑;由于實際中很難做到EPS/XPS保溫材料必須存放40天后才能用于施工,所以應用EPS保溫材料的工程易出現裂縫、墻體透濕和返水現象;EPS/XPS保溫材料大都采用氟利昂發泡,很容易造成大氣污染,遇火高溫下產生的熔滴易發生二次燃燒,具有極快的火焰傳播速度。因此公共場所和高層建筑必須謹慎使用;在發達的美國有多個州禁止使用;在英國18米以上建筑不允許使用EPS板作外墻保溫材料;歐洲許多板材廠不再生產EPS板;許多保險公司已禁止給EPS板作保溫建筑保險。
3、聚氨酯硬泡節能保溫材料
3.1聚氨酯PU硬泡節能保溫材料的優點:它較無機保溫材料和有機保溫材料的熱導率最低。它使用最小的絕緣材料厚度來達到同樣的隔熱效果。硬泡閉孔率高達95% 以上的閉孔結構,具有很好的防水、隔汽性能,能阻隔水、水蒸氣滲透,使墻體保持穩定的絕熱狀態,這是其他材料不能媲美的優點。聚氨酯PU 硬泡節能保溫材料的韌性很好,不易產生開裂現象,耐沖擊具有較強的抵抗外力的能力。
3.2聚氨酯PU硬泡節能保溫材料的缺點:國產的環保、阻燃和消煙性能不過關,在燃燒時易產生大量濃煙,引起人員傷亡,某些地方規定不許在高層及公共場所建筑使用該材料。
4、復合型材料
利用處理過的農作物秸桿和經過無害處理的保溫材質的垃圾通過發泡等技術手段生產的空心材料等是復合型材料。
4.1復合材料的優點:保溫隔熱性能好,它兼具無機材料的很多優點(如防火能力,變形系數小,抗老化,性能穩定,絕緣層,高強度,良好的環保,壽命長,施工難度小,成本低),以及其原材料來源廣泛,節約資源,提高資源的循環再利用。
4.2復合材料缺點:復合材料在市場上局限正處在研發發展中。有一定的保溫隔熱效果,應用上也取得了一定進展,但其性能和應用上存在局限性:成本較高,涂層老化快。
5、發泡水泥
發泡水泥是通過發泡機的發泡系統利用機械方式充分泡沫,使泡沫和水泥漿料均勻地混合,然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型,經自然養護形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。
5.1發泡水泥的優點:強度高,發泡水泥絕熱層的強度明顯高于聚苯板絕熱層的強度。經適當養護,正常施工的發泡水泥絕熱層在容重為400kg/cm3時,其立方抗壓強度可達2MPa以上,足夠承載各種施工荷載;保溫性能好經計算得知:發泡水泥保溫效果要明顯優于聚苯板保溫效果;穩定性發泡水泥與一般混凝土一樣,都屬于無機材料,有著極其穩定的化學性能,在正常情況下,歷經百年也不會老化變質,且不燃燒、環保;施工因素發泡水泥適合采用機械化大面積施工,勞動強度低,工程進度快,且與上、下各構造層容易結合為一體;經濟性由于發泡水泥的主要材料是水泥,且基本無廢料,又可省略找平層等多道工序,綜合造價相對要低一些。
5.2發泡水泥的缺點:強度低,吸水率高,無法與泡沫玻璃、泡沫陶瓷、酚醛泡沫板、聚苯顆粒、聚苯板、擠塑板等墻體保溫材料相比。
6、聚苯顆粒保溫漿料
聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料組成。使用時按配比加水在攪拌機中攪拌完成后再加入聚苯顆粒,充分攪拌后形成塑性良好的膏狀體,將其抹于墻體干燥后便形成保溫性能優良的隔熱層。
6.1聚苯顆粒保溫漿料優點:該材料具有導熱系數低,保溫隔熱性能好,抗壓強度高,粘接力強,附著力強,耐凍融等優點,而且施工方便施工速度快,施工速度快。對平整度要求不高的基層施工適應好,可以減少大量的剔鑿工序,施工質量好。每平米造價低,經濟效益好。但聚苯顆粒保溫材料的吸水率高于其他材料,使用時必須加做抗裂防水層。由抗裂水泥砂漿復合玻纖網組成抗裂保護層材料,有效控制裂縫的產生。聚苯顆粒保溫料漿容易成型、可以適應結構復雜的建筑保溫,彌補聚苯乙烯泡沫塑料板的不足,因此它在建筑保溫隔熱材料的應用上占有重要地位。
6.2聚苯顆粒保溫漿料在施工運用中的缺點:墻體界面的界面砂漿不夠,可能降低附著力。
二、為我國建筑節能保溫材料的健康發展提以下建議
1、增加投入研發力度,增加產品穩定性。
在我國建筑行業的應用研發進展緩慢,需要加大投入研發力度,增加產品質量和各項性能。
2、完善相關法規,強制性節能環保。
必須加大建筑節能的工作研究,制定和頒布相應的建筑節能法規,加大建筑保溫行業的執法力度,強制建筑企業使用新型保溫材料。
結語:
從現在節能保溫材料的使用,已經看到了我們未來的發展方向是美好的。是智能化、綠色化、生態化方向發展。選擇好的保溫材料,才能有力的發揮外墻保溫系統的保溫性能。既有利于緩解能源緊張,又能減少溫室氣體。國家建設部節能總體目標是:到2020年北方和沿海經濟發達地區新建筑實現節能65%,所以今后的努力的方向是不斷改善節能保溫材料的各種不足,不斷提高優良性能。未來建筑將是由專業建筑師,結構工程師,設備工程師,建筑物理學家,能源專家,共同發展建設。高效節能設施將成為未來建筑的核心,只有這樣才能實現可持續發展的建筑節能,保護生態。
參考文獻:
[1]DB34/T 1279-2010,無機保溫砂漿墻體保溫系統[S]